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摘 要：物理概念是人类在探索物理世界的过程中，在大量观察实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把物理现象、物理过程的本质属性加以抽象、概括形成的，并且用特定的物理名词固定下来的，是探索物理世界的科学方法的基础，是解决物理问题的钥匙。因此，物理概念的教学在物理教学中是具有非常重要的地位。物理学又是一门以实验为基础的学科,所有的物理概念、规律和理论,都是在实验的基础上建立起来的,所以实验探究是物理科学研究的重要方法，也是物理学科教学的重要手段。在教学中，教师带领学生学习如何观察实验，如何分析影响实验结果的各种因素，如何归纳出概念的基本特征，以获得新的概念。
关键词：物理概念；实验探究；问题
中学学到的物理概念是科学家早已创建的，要使之成为学生头脑中的物理概念，也得经历一个从感性到理性、从具体到抽象、从知识到应用的过程，中间通过分析、综合、抽象、概括等思维过程才能实现。所以学生学习物理概念，不仅仅是为了学到一些物理知识，更重要的是通过学习物理知识的过程中逐步学到探索客观世界的科学方法，而后者才是中学物理教学的最重要的目标。所以，在物理概念的教学中，教师应根据学生不同的发展阶段，对同一个物理概念的接受能力，理解层次，知识要求的异同，选择与之相适应的教学方法。只有这样，教学中才能够把结果变成过程，才能把知识变成学生的智慧。
物理概念形成的教学过程，是一个以教材为基础，学生为主体，教师为指导的复杂过程。在教学过程中，教师通过提出问题、导读教材、观察实验等学生感知活动，运用逻辑思维的方法把物理现象进行归纳、总结、抽象，抓住概念本身的特征和本质进行理解。实验探究在物理概念教学中的应用主要有“演示实验归纳”法和“理想实验探究”法。
一、“演示实验归纳”法
物理科学是一门建立在实验基础上的定量的科学，学生学习物理概念，应该学会将实验观察作为基础，从中获取生动的感性材料，并学会从这些感性材料中把概念的特征抽象出来，提炼出物理概念。生动形象的物理实验，可以让学生充分地动手、动脑，发挥学生的主体作用，这有利于学生创造思维的激发。还能激发学生学习的兴趣。这是建构一个好的学习环境所必需的。
演示实验归纳法就是把所研究的物理现象展示在学生眼前，引导学生观察、思考，分析影响实验结果的各种因素，从实验现象中归纳事物的特征，找到物理现象本质的东西，形成概念。这是物理科学发展的基本方法。在物理概念教学中，它有利于充分体现教师的主导作用与学生的主体地位，使学生的实验感知与思维活动紧密结合，来获得知识、发展能力，是一种最有效、最直观的教学方式。其教学过程可以按如下流程图进行：
例如在“自由落体运动的概念”的教学中，从“比萨斜塔”引入课题：不管伽利略是否做过“斜塔实验”，但是他针对亚里士多德的看法，对自由落体运动的加速度是否与物重有关系做过精辟的分析。那么，伽利略的分析是否正确呢？先用纸片和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？再用纸片和纸团从同一高度同时下落，又是谁下落的快？让学生回答原因何在，确定是空气阻力作用后，再用“牛顿管”做演示，说明抽掉空气后，羽毛和铁片下落一样快，从而得出结论：物体下落的过程中加速度相同，与物重无关。验证了学生的判断。在上述的教学过程中，先让学生对落体运动的思考感知人类对落体运动的认识探究过程，在此基础上运用抽象思维提出问题——影响下落快慢的因素是什么？并通过简单的演示实验探究，逐步提出问题，使学生带着问题去观察、探究、讨论，最后通过对“牛顿管”实验观察思考，进一步设想，得出自由落体运动的概念。
二、“理想实验探究”法
物理科学体系是通过大量观察和实验建立起来的，但是不能认为根据观察和实验得到的直接经验就能解决概念获得的一切问题，直接经验中有许多非本质的或非决定性的东西在干扰我们的分析、归纳，还必须经过一番“去粗取精，去伪存真”，也就是将实际实验转化为“理想实验”，方能抓住物理现象本质性的东西，获得正确的概念。所以，“理想实验”并非空穴来风，它们是来自真正的实验、又高于真正的实验的一种再创造，是从感知阶段向建构概念过渡的一个环节。理想实验对培养学生的物理直觉、逻辑思维、分析归纳能力有很好的作用，教学中应该有目的的地、系统地、积极地引导学生做好“理想实验”。
理想实验是借助于逻辑思维和想象力，有意识地突出研究对象的主要因素和无关因素的干扰，在大脑中形成理想化的研究对象或相互联系，来探索物理世界的方法。在学习物理中，我们要掌握并善于运用以大脑为实验室、用思维进行操作的理想方法，通过理想实验分析物理现象，归纳出事物的更本质的东西，以此获得物理概念。这是过去科学家在探索新的事物，建构物理概念的过程中形成的一种的科学方法，所以这也是高中物理教学的重要内容。在物理教学中运用理想实验方法可以引导学生自己学习知识，有助于提出假说，进行推理；有助于提出问题并设想解决问题的方向，理想实验方法可以激发学生的探索意向，引导学生进行探索，发展学生的思维能力。
理想实验不像物理实验那样依靠人们直接使用仪器，进行实际操作，但它也有一定程序。一般是：实验者先提出研究或者批判的命题，进而设计一个不必考虑任何的技术困难和任何外界影响的又在实际中往往无法实现的实验，然后凭借自己的已有知识，在大脑中或纸面中发挥主观能动性，创造性思维，得出结论，归纳出事物的更本质的东西，以此获得新的物理概念。在“电场强度”概念的教学中，从“任何力的作用都离不开物质”这一点出发，分析电荷之间的相互作用也得通过物质，引入“电场”概念。那么，电场对放在其中的电荷的力的性质如何？如何确定电场对电荷作用的性质？向学生提出问题后，引导学生以真空中点电荷的电场为例，设想用“检验电荷”进行试探，进行理想实验。理想实验前，先分析理想实验进行条件（对“检验电荷”的要求）。通过理想实验，得到在以场电荷为中心的任何一条半径上的各点，检验电荷受到的电场力方向都相同、大小都不同（和到场电荷的距离的平方成反比）；在以场电荷为中心的同一个球面上，检验电荷受到的电场力大小都相同、方向都不同。不管是哪种情况，在电场中同一点，检验电荷受到的电场力F与检验电荷电量q之比总相同，与检验电荷的性质（符号、大小）无关，而只和电场的性质有关，所以这个比值F/q反映的是电场对电荷作用的性质，命名为“电场强度”。这说明，用“检验电荷”试探任何电场都可以确立“电场强度”的定义和定义式的普适性，还可以分析电场强度的基本性质（单位、矢量、叠加原理等）。然后，运用电场强度的定义式和真空中的库仑定律计算点电荷电场中某一点的电场强度，得到真空中点电荷电场强度的计算公式。
总之，实验探究在物理概念教学中有不可替代的作用。教师只有明确了实验探究的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,用观察促进思维活动的展开,又用思维指导观察活动的进行,逐步掌握物理概念和规律,发展观察和思维能力,才能使我们的物理教学达到事半功倍的效果。此外,教师对待实验探究的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用。在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分。是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到事半功倍的效果。
参考文献：
［1］苏明义等.中学物理教学建模［M］.南宁：广西教育出版社,2003.
［2］阎金铎，陶洪.物理实验论［M］.南宁：广西教育出版社，1996.
关键词：物理概念；实验探究；问题
中学学到的物理概念是科学家早已创建的，要使之成为学生头脑中的物理概念，也得经历一个从感性到理性、从具体到抽象、从知识到应用的过程，中间通过分析、综合、抽象、概括等思维过程才能实现。所以学生学习物理概念，不仅仅是为了学到一些物理知识，更重要的是通过学习物理知识的过程中逐步学到探索客观世界的科学方法，而后者才是中学物理教学的最重要的目标。所以，在物理概念的教学中，教师应根据学生不同的发展阶段，对同一个物理概念的接受能力，理解层次，知识要求的异同，选择与之相适应的教学方法。只有这样，教学中才能够把结果变成过程，才能把知识变成学生的智慧。
物理概念形成的教学过程，是一个以教材为基础，学生为主体，教师为指导的复杂过程。在教学过程中，教师通过提出问题、导读教材、观察实验等学生感知活动，运用逻辑思维的方法把物理现象进行归纳、总结、抽象，抓住概念本身的特征和本质进行理解。实验探究在物理概念教学中的应用主要有“演示实验归纳”法和“理想实验探究”法。
一、“演示实验归纳”法
物理科学是一门建立在实验基础上的定量的科学，学生学习物理概念，应该学会将实验观察作为基础，从中获取生动的感性材料，并学会从这些感性材料中把概念的特征抽象出来，提炼出物理概念。生动形象的物理实验，可以让学生充分地动手、动脑，发挥学生的主体作用，这有利于学生创造思维的激发。还能激发学生学习的兴趣。这是建构一个好的学习环境所必需的。
演示实验归纳法就是把所研究的物理现象展示在学生眼前，引导学生观察、思考，分析影响实验结果的各种因素，从实验现象中归纳事物的特征，找到物理现象本质的东西，形成概念。这是物理科学发展的基本方法。在物理概念教学中，它有利于充分体现教师的主导作用与学生的主体地位，使学生的实验感知与思维活动紧密结合，来获得知识、发展能力，是一种最有效、最直观的教学方式。其教学过程可以按如下流程图进行：
例如在“自由落体运动的概念”的教学中，从“比萨斜塔”引入课题：不管伽利略是否做过“斜塔实验”，但是他针对亚里士多德的看法，对自由落体运动的加速度是否与物重有关系做过精辟的分析。那么，伽利略的分析是否正确呢？先用纸片和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？再用纸片和纸团从同一高度同时下落，又是谁下落的快？让学生回答原因何在，确定是空气阻力作用后，再用“牛顿管”做演示，说明抽掉空气后，羽毛和铁片下落一样快，从而得出结论：物体下落的过程中加速度相同，与物重无关。验证了学生的判断。在上述的教学过程中，先让学生对落体运动的思考感知人类对落体运动的认识探究过程，在此基础上运用抽象思维提出问题——影响下落快慢的因素是什么？并通过简单的演示实验探究，逐步提出问题，使学生带着问题去观察、探究、讨论，最后通过对“牛顿管”实验观察思考，进一步设想，得出自由落体运动的概念。
二、“理想实验探究”法
物理科学体系是通过大量观察和实验建立起来的，但是不能认为根据观察和实验得到的直接经验就能解决概念获得的一切问题，直接经验中有许多非本质的或非决定性的东西在干扰我们的分析、归纳，还必须经过一番“去粗取精，去伪存真”，也就是将实际实验转化为“理想实验”，方能抓住物理现象本质性的东西，获得正确的概念。所以，“理想实验”并非空穴来风，它们是来自真正的实验、又高于真正的实验的一种再创造，是从感知阶段向建构概念过渡的一个环节。理想实验对培养学生的物理直觉、逻辑思维、分析归纳能力有很好的作用，教学中应该有目的的地、系统地、积极地引导学生做好“理想实验”。
理想实验是借助于逻辑思维和想象力，有意识地突出研究对象的主要因素和无关因素的干扰，在大脑中形成理想化的研究对象或相互联系，来探索物理世界的方法。在学习物理中，我们要掌握并善于运用以大脑为实验室、用思维进行操作的理想方法，通过理想实验分析物理现象，归纳出事物的更本质的东西，以此获得物理概念。这是过去科学家在探索新的事物，建构物理概念的过程中形成的一种的科学方法，所以这也是高中物理教学的重要内容。在物理教学中运用理想实验方法可以引导学生自己学习知识，有助于提出假说，进行推理；有助于提出问题并设想解决问题的方向，理想实验方法可以激发学生的探索意向，引导学生进行探索，发展学生的思维能力。
理想实验不像物理实验那样依靠人们直接使用仪器，进行实际操作，但它也有一定程序。一般是：实验者先提出研究或者批判的命题，进而设计一个不必考虑任何的技术困难和任何外界影响的又在实际中往往无法实现的实验，然后凭借自己的已有知识，在大脑中或纸面中发挥主观能动性，创造性思维，得出结论，归纳出事物的更本质的东西，以此获得新的物理概念。在“电场强度”概念的教学中，从“任何力的作用都离不开物质”这一点出发，分析电荷之间的相互作用也得通过物质，引入“电场”概念。那么，电场对放在其中的电荷的力的性质如何？如何确定电场对电荷作用的性质？向学生提出问题后，引导学生以真空中点电荷的电场为例，设想用“检验电荷”进行试探，进行理想实验。理想实验前，先分析理想实验进行条件（对“检验电荷”的要求）。通过理想实验，得到在以场电荷为中心的任何一条半径上的各点，检验电荷受到的电场力方向都相同、大小都不同（和到场电荷的距离的平方成反比）；在以场电荷为中心的同一个球面上，检验电荷受到的电场力大小都相同、方向都不同。不管是哪种情况，在电场中同一点，检验电荷受到的电场力F与检验电荷电量q之比总相同，与检验电荷的性质（符号、大小）无关，而只和电场的性质有关，所以这个比值F/q反映的是电场对电荷作用的性质，命名为“电场强度”。这说明，用“检验电荷”试探任何电场都可以确立“电场强度”的定义和定义式的普适性，还可以分析电场强度的基本性质（单位、矢量、叠加原理等）。然后，运用电场强度的定义式和真空中的库仑定律计算点电荷电场中某一点的电场强度，得到真空中点电荷电场强度的计算公式。
总之，实验探究在物理概念教学中有不可替代的作用。教师只有明确了实验探究的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,用观察促进思维活动的展开,又用思维指导观察活动的进行,逐步掌握物理概念和规律,发展观察和思维能力,才能使我们的物理教学达到事半功倍的效果。此外,教师对待实验探究的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用。在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分。是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到事半功倍的效果。
参考文献：
［1］苏明义等.中学物理教学建模［M］.南宁：广西教育出版社,2003.
［2］阎金铎，陶洪.物理实验论［M］.南宁：广西教育出版社，1996.